虚拟河坊街全景漫游系统

利用基于图像的绘制(IBR)技术来建立具有真实感的虚拟环境是当前计算机图形学研究领域中的一项热门课题，也是虚拟现实技术中的关键技术。它以简单的图像合成代替基于三维几何的建模和渲染，加快了画面的显示速度，是建立特定三维场景的一种高效的方法。该文讨论了计算机图形学中的全景拼图技术，及利用此技术进行全景漫游系统的具体实现过程，整个系统分为全景图制作和交互漫游两部分，实现了真实场景的全景展示和交互漫游。     

一种基于图像拼接的场景绘制方法

提出一种基于图像拼接的场景绘制方法，采用一种新的三维全光函数，将沿直线采集的前向序列图像按一定规划处理之后形成一个线性拼接（Linear Mosaic）。线性拼接的数据结构是二维数组，有利于数据的压缩、存储和传输。另外，线性拼线图像的一行对应一个特定视的全方向的全景图，可以绘制其任意方向的视图，降低了对绘制系统内存的要求。     

基于视觉特性的红外与可见光图像融合

给出一种基于人类视觉特性的红外可见光图像融合算法,以增强融合图像的场景信息和目标指示特性。采用无下采样Contourlet变换对两幅源图像进行多尺度分解;在低频分量部分,调整可见光图像的全局亮度,以基于局部能量的方法提取并增强红外目标,以局部方差取大方法获得景物轮廓,余则采用可见光图像像素值;在高频分量部分,采用脉冲耦合神经网络选取高频分量;通过无下采样Contourlet变换的逆变换得到融合图像。改进算法可保留可见光图像的清晰度,红外目标突出,景物比在单一可见光图像中更易辨别。     

一个基于图像的虚拟现实系统

简要介绍了基于图像绘制技术的特点及理论基础,重点阐述基于柱面全景图的方法,并在此基础上实现了一个虚拟现实系统。用这个方法,解决了全景图自动生成工具、场景的实时显示算法及全景图浏览器设计的技术问题。     

逆向同心拼图技术

阐述了“逆向同心拼图”技术(inverse concentric mosaics，简称ICM)，ICM是一种基于图像的绘制技术，是“同心拼图”技术(concentric mosaics，简称CM)的一种扩展。在CM技术中，观察者从里向外浏览一个基于图像的场景，而在ICM技术的处理中，观察者一般从外向内观察基于图像的物体。ICM技术具有如下的优点：照片真实感的漫游效果；视点可以连续、实时交互地移动，以抓取丰富的层次；图像数据库可以被较容易的存取和处理。本文的例子包括了计算机合成物体和真实拍摄的图像。     

基于深度图像和半像素的虚拟视点绘制

为提高虚拟视点图像的绘制精度,提出了一种基于深度图像和半像素的虚拟视点绘制方法。该方法首先对参考图像进行预处理,包括图像的半像素处理和亮度校正,然后利用正向3D图像映射获得虚拟视点的图像和深度信息,再利用逆向3D图像映射填补由深度信息不准确等因素产生的部分空洞,并根据深度信息擦除背景伪影,最后根据空洞类型的不同采用不同的方法进行空洞填补。实验结果证明,利用该方法可以绘制出令人满意的虚拟视点图像。     

一种三维医学图像切割算法

采用一般的直接体绘制算法进行三维图像切割操作不能很好地满足实时交互的要求。提出一种基于剪切-弯曲方法的切割算法。该算法首先在中间图像平面上合成出被去除物体的掩码，并与变换到该平面上的切割面纹理图像一起，选择重采样那些在纹理图像以外的变化了的象素，最后采用弯曲变换产生最终三维图像。采用该方法可以减少对三维物体图像象素的合成计算，从而提高绘制速度。实验表明，该算法可以实时显示切割效果，且图像质量无明显变化。     

大规模虚拟人的实时多样性绘制

研究了大规模虚拟人的实时多样性绘制方法。提出了基于IBR技术的区域重新组合法,在有限个输入模型的条件下,实现了大规模虚拟人场景的实时多样性绘制;提出了多分辨率纹理方法,能够真实地绘制近景个体。实验表明:该方法能够实时地绘制具有多样性的大规模虚拟人场景。该方法可应用于网络游戏、战场视景仿真、数字城市、电影制作等领域。     

基于视频图像的虚拟环境建模技术

针对基于平面投影变换的图像拼接方法存在的优化参数较多、易导致陷入局部极小和全景图像的生成速度缓慢的问题,提出一种优化参数较少的旋转运动模型,采用层次运动模型和傅里叶方法对帧间隔较大的图像进行对齐,使图像对齐工作量大大减少．该算法计算简单、快速,适用于手持相机拍摄的图像．     

基于多重绘制模型的艺术绘制

为了使得计算机能自动生成表达力丰富的三维场景的艺术绘制，提出了一种基于Shader的多重绘制模型，并采用了多重绘制的协调、参数空间的纹理铺陈、基于色调的表现控制等技术来进行模拟．引入多重绘制可以同时采用对象空间的绘制和图像空间的绘制，通过纹理铺陈描述语言Shader，用户可以定义自己的纹理和笔划来表现三维和二维场景．不同于传统的Shader，基于Shader的多重绘制模型采用光亮度、材质颜色等作为输入，由用户自行决定绘制结果的输入．这一用户可定制性的引入大大增强了艺术绘制的表现能力．该模型已经在一个建筑设计系统中得到实现，以钢笔画为表现媒介的图例表明该模型模拟效果令人满意．